辣椒Aux/IAA基因家族的鉴定与表达分析

采用生物信息学的方法,共鉴定出22个辣椒Aux/IAA基因,经聚类分析,将其分为A、B、C、D、E、F、G 7个亚族。这些基因非均匀地分布在辣椒7条染色体上,其中第3条染色体上分布最多,有8个Aux/IAA基因。这些基因在辣椒的根、茎、叶、花、花蕾以及果实各个发育时期的表达模式显示:Capana03g000310在每个组织的各个发育时期都能检测到表达,且表达量较高,呈现出明显的组成型表达模式。Capana00g002758只在根和茎中检测到表达,Capana03g000311和Capana06g001465只在花和果实中检测到有较高表达量,呈现出明显的特异型表达模式。以辣椒6421高世代自交系为试验材料,用30μmol/L脱落酸处理幼叶,采用qRT–PCR进行分析,结果表明:辣椒Capana00g002644和Capana01g001423的相对表达量高于对照,而Capana09g001096、Capana06g001308、Capana03g004455、Capana00g000845、Capana03g004568、Capana03g000244和Capana03g000310的相对表达量均低于对照,说明脱落酸胁迫可以对辣椒Aux/IAA部分基因产生明显的正向或负向诱导。     

倭竹族14-3-3非ε类基因编码区单核苷酸多态性

为研究倭竹族Shibataeeae中14-3-3非类基因的结构及其编码区单核苷酸多态性,分别从倭竹族5个不同属的代表种中获得14-3-3b,14-3-3c,14-3-3e,14-3-3f的基因全长。这些基因均包含5个外显子和4个内含子,编码序列（CDS）大小为771~789 bp。14-3-3b,14-3-3c,14-3-3e和14-3-3f编码区序列中分别有21,19,26和17个单核苷酸多态性（SNP）位点,SNP频率分别为1SNP/38 bp,1SNP/41 bp,1SNP/30 bp,1SNP/46 bp,基因核苷酸多样性（）值分别为0.012 17,0.011 83,0.015 21,0.010 38。同一基因在不同竹种间氨基酸序列一致性均达99%以上,毛竹Phyllostachys edulis Pe14-3-3b,Pe14-3-3c,Pe14-3-3e,Pe14-3-3f蛋白的理化性质非常相似,均为亲水性蛋白,含量较多的是丙氨酸（ala）,谷氨酸（glu）,亮氨酸（leu）,等电点为4.75~4.90,这4个蛋白的二级结构也非常相似,-螺旋结构含量最高,无规则卷曲其次,-转角和延伸链很少。上述研究为进一步探索竹类植物14-3-3生物学功能奠定基础。图3表3参27     

香蕉α-1,4-葡聚糖淀粉磷酸化酶基因家族全基因组鉴定与进化分析

为了研究香蕉(Musa nana Lour.)α-1,4-葡聚糖淀粉磷酸化酶(α-1,4-glucan starch phosphorylase,PHS)基因家族的特征和功能,利用生物信息学方法对香蕉PHS家族进行了全基因组查找、鉴定及相关分析。结果表明,在香蕉中共鉴定出2个成员,Ma PHS1的开放阅读框长度为2 784 bp,编码927个氨基酸,分子质量为104.8 ku,等电点为6.59;Ma PHS2的开放阅读框长度为2 517 bp,编码838个氨基酸,分子质量为95.09 ku,等电点为6.09。Ma PHS1和Ma PHS2分别含有17个和15个外显子;Ma PHS1和Ma PHS2均含有淀粉磷酸化酶的保守性基序,进化过程中比较保守。     

谷子HSP90基因家族鉴定及干旱胁迫下表达分析

热激蛋白90(heat shock proteins 90,HSP90)是广泛存在于植物中的一种高度保守的细胞伴侣蛋白家族,参与调节和维持各种蛋白质的构象,在植物的生物和非生物胁迫应激反应中起着重要作用.为探讨谷子HSP90基因家族(SiHSP90s)在干旱胁迫下的潜在抗旱功能,对SiHSP90s进行鉴定,并分析其在干...     

二穗短柄草BURP家族基因的鉴定与分析

BURP是一类植物特有蛋白,在生长发育和逆境防御中起着重要作用。为给后续的基因克隆、表达和功能验证奠定基础,根据二穗短柄草的基因组和蛋白质序列,利用生物信息学手段对BURP基因家族成员进行鉴定、染色体定位、序列分析和系统发育研究。结果表明,二穗短柄草有12个BURP基因,位于1~4号染色体上,在5号染色体上未见分布;BURP基因的全长为621~3 350 bp,具0~3个内含子,编码区全长621~2 316 bp,编码206~771个氨基酸,推导蛋白的等电点为5.02~9.51;12个BURP基因编码的蛋白分为5组,分别定名为RD22、PG1β、BURP-V、BURP-VI和BURP-VII,没有USP和BNM2类型的BURP蛋白;此外,根据4个半胱氨酸-组氨酸重复所间隔的氨基酸数量,二穗短柄草的BURP蛋白结构域可用CH/R-X10-CH-X25-36-CH-X22-25-CH-X8-W/F表示。     

玉米谷氨酰胺合成酶基因家族的生物信息学分析

谷氨酰胺合成酶(GS,EC6.3.1.2)是氮素代谢途径中的关键酶,对植物的生长和发育至关重要。采用多种生物信息学软件对6个玉米GS基因的可变剪接现象、核苷酸序列、编码蛋白序列、磷酸化位点、基因组结构、同源进化关系以及启动子顺式作用元件进行系统的生物信息学分析。结果表明,5个玉米GS基因存在可变剪接现象,编码蛋白的氨基酸数目为356~423个;6个玉米GS蛋白存在19~38个的磷酸化位点,各成员基因组序列上含有10~15个外显子;玉米GS基因可划分为GS2、GS1-1、GS1-2和GS1-3等4个亚组;6个基因定位到1、4、5、9和10号共5条染色体上,6个成员的启动子区域含有MYB结合位点、水杨酸响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等重要的调控元件。     

石榴TCP基因家族的生物信息学与表达分析

TCP是植物特有转录因子家族之一,参与植物的叶发育、花发育、分枝发育、芽的休眠、果实的成熟及花色苷的生物合成等生长发育过程。本研究以石榴基因组数据和转录组数据为材料,分析了石榴TCP基因家族成员的理化性质、系统进化关系、保守结构域、基因结构和表达情况。结果表明,石榴基因组有22个TCP基因,TCP蛋白氨基酸长度在221～644 aa之间,蛋白分子量为23.23～70.76 ku。石榴TCP基因可分为ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CYC/TB1和CIN)两大类。大多数PgTCP基因无内含子。CIN亚族成员PgTCP1、PgTCP3、PgTCP4、PgTCP5含有miR319调控位点。PgTCP1和PgTCP3在叶片中表达量高,PgTCP1和PgTCP14在花中表达量高。PgTCP22在果皮发育中表达量降低,PgTCP2和PgTCP5在外种皮发育中表达量降低。该研究结果可为石榴TCP家族基因功能研究,探索TCP调控石榴果实发育及品质形成提供参考,为石榴的分子育种提供科学依据。     

团头鲂Hox基因家族的鉴定、进化与表达分析

Hox基因家族在调控动物早期胚胎发育、组织和器官生长起重要作用,因此这类基因家族被广泛应用到物种进化和发育调控的研究中。为了探究Hox基因在团头鲂中分布,进化及表达调控作用,同时为了探究Hox基因与团头鲂肌间刺发育的关系,研究基于团头鲂全基因组数据,结合生物信息学分析方法对其Hox基因家族进行鉴定、染色体分布、系统进化和表达模式分析。结果显示,在团头鲂基因组中共鉴定出49个Hox基因,根据系统进化分析分为5个亚类;其中49个Hox基因不均匀的分布在5条染色体上,并分为7个基因连锁群（HoxAa、HoxAb、HoxBa、HoxBb、HoxCa、HoxCb和HoxDa）;表达模式分析结果表明,团头鲂Hox基因家族成员具有不同的表达模式;团头鲂和斑马鱼所有Hox基因在肌肉中的表达水平存在显著差异。此外,团头鲂不同发育阶段及不同组织转录组结果显示,HoxA基因群集中,HoxA2a、HoxA3a在幼鱼阶段高表达,其他基因在肌肉、肌间刺及结缔组织中表达量低甚至不表达;HoxB基因群集中,HoxB9a、HoxB3a、HoxB8a、HoxB1b、HoxB5a、HoxB5b在幼鱼阶段高表达;HoxB7a、HoxB10a、HoxB9a在成鱼肌肉、结缔组织及肌间刺中高表达;HoxC基因群集中,HoxC3a、HoxC4a在幼鱼阶段高表达,HoxC3a、HoxC8a在成鱼的3个组织都有表达;HoxD基因群集中,HoxD9a、HoxD10a和HoxD11a在胚胎S2期表达量较高。研究表明,Hox基因在团头鲂早期胚胎时期和肌间刺的形成中有表达,提示团头鲂肌间刺的形成可能受Hox基因家族调控。     

水稻DnaJ蛋白的生物信息学分析

DnaJ蛋白是一类很大的蛋白家族,因含有保守的DnaJ结构域而得名。本文对水稻DnaJ蛋白进行了生物信息学分析表明,水稻中共有101个DnaJ蛋白,分为典型的三大类。通过表达证据搜索发现,除了11个基因没有表达证据外,其他基因在水稻中都有表达。此外,对水稻的DnaJ蛋白家族进行了初步的进化分析。     

大豆LEA基因家族全基因组鉴定、分类和表达

 【目的】鉴定大豆全基因组中的LEA家族基因,对其进行定位、分类以及组织表达分析,为植物LEA基因的功能研究与利用提供基础。【方法】利用大豆基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定并获得大豆LEA家族基因的全序列、定位和拷贝数信息;通过序列比对进行进化和分类分析;利用大豆发育表达芯片数据、NCBI中UniGene的EST表达数据进行组织表达谱分析。【结果】系统地分析鉴定了36个大豆的LEA家族基因,根据结构域的差异和系统发育分析将这些LEA基因分成8个亚家族。基因定位分析结果表明,这些基因分布于大豆的16条染色体上,启动子分析表明,几乎全部LEA基因的启动子区含有逆境反应顺式作用元件。各个发育阶段表达谱的分析结果表明,多数成员至少在一个组织中表达,10个差异表达的基因中有5个在种子发育时期优势表达,另外5个在其它部位优势表达。【结论】通过全基因组扫描,获得大豆基因组的36个LEA家族基因,它们分属于8个不同的亚家族,分布于16条大豆染色体上,启动子区含有逆境相关顺式作用元件,基因表达具有一定特异性。